35. Методика измерения температуры с использованием термометра сопротивления в комплекте с уравновешенным мостом.

В качестве измерительных приборов термометров сопротивления применяются .Уравновешенные мосты

Мост (рис. 12) состоит из двух постоянных сопротивлений R₁ и R₃, сопротивления R₂ (реохорда) и сопротивления термометра R_t. Сопротивле­ния двух соединительных проводов 2R_np при­бавляются к сопротивлению R_t. В одну диаго­наль моста включен источник постоянного тока (сухая батарея), а в другую — нуль-прибор [1].

При равновесии моста, ко­торое достигается перемещением движка по реохорду, ток в диа­гонали моста I_о = 0. В этом случае потенциалы на вершинах моста b и d равны, ток от источ­ника пита­ния I разветвляется в вершине моста на две ветви R₁ и R₃, паде­ние напряжения на сопротивле­ниях R₁ и R₃ одинаково:R₁I₁ = R₃I_3.

Падения напряжения на плечах моста bc и cd также равны: I₂R₂ = I_t(R_t + 2R_np). Разделив равенство (1) на равенство (2), получим . (3)

При I_о = 0, I_i = I₂ и I_з = I_t уравнение (3) примет видR₁ (R_t + 2R_пр) = R₂R_3.

Сопротивление термометра будет составлять:

Если считать, что температура окружающей среды не изме­няется, то 2R_пp будет постоянным. Тогда уравнение (4)им вид

При изменении сопротивления R_t мост можно уравновесить изменением величины сопротивления реохорда R₂. Это была, так называемая, двухпроводная схема включения ТС в измерительный мост.

В тех случаях, когда коле­бания температуры среды, в кото­рой находятся соединительные провода, значительны и погреш­ность при измерении может пре­высить допустимую величину, применяют трехпроводную сис­тему подключения термометра(рис. 13). Уравнение равновесия моста принимает видR_t + R_пр = (R₂ + R_пр)* (R₃/R₁).В случае симметричного моста (R₁ = R₃,) получим:R_t +R_пр = R₂ + R_пр, т.е. R_t=R₂.

Таким образом, нет необходимости при изменении температуры в помещении учитывать изменение Rпр.

36. Методика измерения температуры с использованием термометра сопротивления в комплекте с автоматическим уравновешенным мостом.

В качестве измерительных приборов термометров сопротивления применяются Автоматический уравновешенный мост..

В автоматических электронных уравновешен­ный мостах движок реохорда перемещается не вручную, а автоматически (рис. 14). Измерительная схема таких мостов питается как постоянным, так и переменным током. В автоматических мостах переменного тока решающее значение имеют активные сопротивления, поэтому выведенные выше соотношения для мостов постоянного тока сохраняются и для автоматических мостов переменного тока. Последние имеют ряд преимуществ перед мостами постоянного тока: измерительная схема питается от одной из обмоток силового трансформатора электронного усилителя, т. е. не требуется дополнительного источника питания (сухого элемента) и отпадает необходимость в применении вибрационного преобразователя. [1].

Существуют различные модификации автоматических уравновешенных мостов, однако принцип их работы одинаков. Постоянные сопротивления R₁, R₂, R₃ и R₄ а рео­хорд R_p. Измеритель­ная схема питается переменным током напряжения 6,3 В.

Напряжение разбаланса на вершинах моста а и Ь подается на вход электронного усилителя. В нем оно усиливается до величины, достаточной для приведения в действие реверсивного электродвигателя РД. Этот двигатель, вращаясь в ту или другую сторону (в зависимости от знака разбаланса), через систему пере­дач перемещает движок реохорда, уравновешивая измерительную схему моста, а также перемещает показывающую стрелку. Если мост находится в равновесии, то реверсивный двигатель не вра­щается, так как напряжение на вход электронного усилителя не подается.

Серийно изготовляемые электронные автоматические уравно­вешенные мосты могут быть использованы и при измерении темпе­ратуры полупроводниковыми термосопротивлениями. В связи с большой разницей в характеристиках металлических термоме­тров сопротивления и полупроводниковых термосопротивлений измерительную схему моста следует рассчитать

37. Методика измерения температуры с использованием термометра сопротивления в комплекте с неуравновешенным мостом.В качестве измерительных приборов термометров сопротивления применяются Неуравновешенные мосты.

Возможность непосредственного отсчета температуры - преимущество неуравновешенного моста перед лабораторным уравновешенным мос­том.

На принципиальной схеме неурав­новешенного моста (рис. 15) в которой R₁, R₂ и R₃ - постоянные сопротивления плеч моста; R - реостат; R_K - контроль­ное сопротивление; R_t - сопротивление термо­метра; I_м - сила тока, протекаю­щего по рамке милливольтметра.

Для контроля разности потен­циалов в схему моста параллельно термометру включается контрольное сопротивление R_к, равное сопротивлению термометра при опре­деленной температуре

Для контроля разности потенциалов U_ab переключатель ста­вят в положение 2 и с помощью реостата R устанавливают стрелку мил­ливольтметра точно на черте. После этого переклю­чатель ставят в положение 1 и по шкале снимают отсчет, соответ­ствующий температуре термометра.

Неуравновешенные мосты питаются от батареи или от сети. Показания неуравновешенных мостов зависят от напряжения U_ab,, поэтому они не используются для промышленных измерений. Эти мосты используются иногда в лабораторной практике, а также в измерительных схемах других приборов